在他的回答这个问题“类型类之间的区别MonadPlus
, Alternative
和Monoid
?” ,爱德华Kmett说,
此外,即使Applicative
是一个超Monad
,你拉闸需要的MonadPlus
类反正,因为服从
empty <*> m = empty
不严格不足以证明
empty >>= f = empty
所以声称的东西是MonadPlus
比声称这是更强的Alternative
。
很明显,任何适用函子这不是一个单子是自动的示例Alternative
它不是MonadPlus
,但爱德华Kmett的回答意味着存在一个单子这是一个Alternative
,但不是MonadPlus
:其empty
和<|>
会满足Alternative
法律,1而不是MonadPlus
法律。 2,我不能拿出我自己的这个例子; 有谁知道一个吗?
1我没能找到一组标准基准Alternative
法律,但我给出了什么,我相信他们能够通过大致一半是我的回答这个问题通过的意义困惑” Alternative
型类及其关系其他类型的类” (搜索短语‘右分配律’)。 四条律,我相信应该是持有:
- 右分配性(的
<*>
(f <|> g) <*> a = (f <*> a) <|> (g <*> a)
- 右吸收(对于
<*>
empty <*> a = empty
- 左分配性(的
fmap
): f <$> (a <|> b) = (f <$> a) <|> (f <$> b)
- 左吸收(对于
fmap
): f <$> empty = empty
我也高兴地接受被赋予更有用的一套Alternative
法律。
2我知道有关于什么有些含糊不清MonadPlus
法律 ; 我很高兴与使用左侧分配或左抓一个答案,但我会弱倾向于前者。
该线索,你的答案是在约MonadPlus HaskellWiki您链接到 :
哪些规则? 马丁·吉本斯选择含半幺群,左零,和左侧分布。 这使得[]
一个MonadPlus,但不是Maybe
或IO
。
所以要根据你喜欢的选择, Maybe
不是MonadPlus(虽然有一个实例,它不满足左侧分配)。 让我们证明它满足替代。
Maybe
是一种替代
- 右分配性(的
<*>
(f <|> g) <*> a = (f <*> a) <|> (g <*> a)
案例1: f=Nothing
:
(Nothing <|> g) <*> a = (g) <*> a -- left identity <|>
= Nothing <|> (g <*> a) -- left identity <|>
= (Nothing <*> a) <|> (g <*> a) -- left failure <*>
案例2: a=Nothing
:
(f <|> g) <*> Nothing = Nothing -- right failure <*>
= Nothing <|> Nothing -- left identity <|>
= (f <*> Nothing) <|> (g <*> Nothing) -- right failure <*>
案例3: f=Just h, a = Just x
(Just h <|> g) <*> Just x = Just h <*> Just x -- left bias <|>
= Just (h x) -- success <*>
= Just (h x) <|> (g <*> Just x) -- left bias <|>
= (Just h <*> Just x) <|> (g <*> Just x) -- success <*>
- 右吸收(对于
<*>
empty <*> a = empty
这很简单,因为
Nothing <*> a = Nothing -- left failure <*>
- 左分配性(的
fmap
): f <$> (a <|> b) = (f <$> a) <|> (f <$> b)
案例1: a = Nothing
f <$> (Nothing <|> b) = f <$> b -- left identity <|>
= Nothing <|> (f <$> b) -- left identity <|>
= (f <$> Nothing) <|> (f <$> b) -- failure <$>
案例2: a = Just x
f <$> (Just x <|> b) = f <$> Just x -- left bias <|>
= Just (f x) -- success <$>
= Just (f x) <|> (f <$> b) -- left bias <|>
= (f <$> Just x) <|> (f <$> b) -- success <$>
- 左吸收(对于
fmap
): f <$> empty = empty
另一个简单的一个:
f <$> Nothing = Nothing -- failure <$>
Maybe
不是MonadPlus
让我们来证明这一说法Maybe
不是MonadPlus:我们需要证明mplus ab >>= k = mplus (a >>= k) (b >>= k)
并不总是持有。 诀窍是,以往一样,使用一些有约束力的潜行非常不同的值了:
a = Just False
b = Just True
k True = Just "Made it!"
k False = Nothing
现在
mplus (Just False) (Just True) >>= k = Just False >>= k
= k False
= Nothing
这里我用绑定(>>=)
以抓举失败( Nothing
从胜利的下巴),因为Just False
看起来像成功。
mplus (Just False >>= k) (Just True >>= k) = mplus (k False) (k True)
= mplus Nothing (Just "Made it!")
= Just "Made it!"
在这里,出现故障( k False
)被提前计算,所以他被忽视,我们"Made it!"
。
所以, mplus ab >>= k = Nothing
,但mplus (a >>= k) (b >>= k) = Just "Made it!"
。
你可以看一下这是我使用>>=
打破左偏mplus
的Maybe
。
我的证据的合法性:
万一你觉得我做的还不够繁琐的推导,我会证明我以前的身份:
首先
Nothing <|> c = c -- left identity <|>
Just d <|> c = Just d -- left bias <|>
其中来自实例声明
instance Alternative Maybe where
empty = Nothing
Nothing <|> r = r
l <|> _ = l
其次
f <$> Nothing = Nothing -- failure <$>
f <$> Just x = Just (f x) -- success <$>
其中刚刚从(<$>) = fmap
和
instance Functor Maybe where
fmap _ Nothing = Nothing
fmap f (Just a) = Just (f a)
第三,其他三个需要更多的工作:
Nothing <*> c = Nothing -- left failure <*>
c <*> Nothing = Nothing -- right failure <*>
Just f <*> Just x = Just (f x) -- success <*>
它来自定义
instance Applicative Maybe where
pure = return
(<*>) = ap
ap :: (Monad m) => m (a -> b) -> m a -> m b
ap = liftM2 id
liftM2 :: (Monad m) => (a1 -> a2 -> r) -> m a1 -> m a2 -> m r
liftM2 f m1 m2 = do { x1 <- m1; x2 <- m2; return (f x1 x2) }
instance Monad Maybe where
(Just x) >>= k = k x
Nothing >>= _ = Nothing
return = Just
所以
mf <*> mx = ap mf mx
= liftM2 id mf mx
= do { f <- mf; x <- mx; return (id f x) }
= do { f <- mf; x <- mx; return (f x) }
= do { f <- mf; x <- mx; Just (f x) }
= mf >>= \f ->
mx >>= \x ->
Just (f x)
因此,如果mf
或mx
是没有什么,结果是也Nothing
,而如果mf = Just f
和mx = Just x
,结果是Just (fx)